TWI700873B - 標準連接器配接器保護電路及方法 - Google Patents

Abstract

除了其他方面，本文件特別論述一種保護系統及方法，其經組態以偵測標準連接器之第一和第二接腳之間之寄生阻抗，以及若偵測到低阻抗，則移除電源與該標準連接器之供應接腳之間的電流路徑，在特定實例中，而不增加電阻至該標準連接器之接地接腳與該電源之間的返回路徑。

Description

標準連接器配接器保護電路及方法 【相關申請案之交互參照】

本申請案根據35 U.S.C.§ 119(e)規定主張2014年2月11日所申請美國臨時專利申請案第61/938,530號標題為「USB ADAPTER PROTECTION」之優先權利益，其全文以引用方式係併入本文中。

本文件大致上係關於電子電路，並且更具體而言係關於標準連接器配接器保護。

許多電子裝置經組態成與標準化纜線及連接器搭配使用，用於(例如)將電子裝置充電、傳遞資料、連接一或多個配件裝置等。在特定條件下，通過這些纜線或連接器的電力若變得太高，則可能使纜線、連接器、或耦接之裝置受損，甚至熔化或著火。

除了其他方面，本文件特別論述一種保護系統及方法，其經組態以偵測標準連接器之第一和第二接腳之間之寄生阻抗，以及若偵測到異常低阻抗，則移除電源與該標準連接器之供應接腳之間的 電流路徑，在特定實例中，而不增加電流感測電阻至該標準連接器之接地接腳與該電源之間的返回路徑。

本摘要之目的在於提供本專利申請案標的之概要。其目的非在於提供本發明之排他性解釋或詳盡之解釋。實施方式係被包括以提供本專利申請案之更進一步的資訊。

1:接腳

2:接腳

3:接腳

4:接腳

5:接腳

105:微型USB連接器

106:連接器阻抗

200:保護解決方案

201:USB纜線

205:微型USB連接器

206:微型USB連接器阻抗

210:USB連接器

211:USB連接器阻抗

215:電流感測電阻器

220:控制邏輯

225:PMOS開關

230:旅行配接器

231:電源供應器

232:交流電源

235:輸入電容器

240:電子裝置

300:保護系統

301:USB纜線

305:微型USB連接器

306:微型USB連接器阻抗

310:USB連接器

311:USB連接器阻抗

330:旅行配接器

331:電源供應器

332:交流電源

335:輸入電容器

340:電子裝置

350:USB保護電路

351:USB偵測電路

352:開關

355:輸出電容器

400:保護系統

401:USB纜線

405:微型USB連接器

410:USB連接器

412:連接器阻抗

450:USB保護電路

451:USB偵測電路

452:開關

453:偏壓與振盪器電路

454:VBUS偵測電路

455:控制邏輯電路

500:保護系統

501:USB纜線

505:微型USB連接器

510:USB連接器

512:連接器阻抗

535:VBUS電容器

552:開關

554:VBUS偵測電路

555:控制邏輯電路

556:第一PMOS電晶體

557:第二PMOS電晶體

558:電流源

559:比較器

560:NMOS電晶體

600:保護系統

601:USB纜線

605:微型USB連接器

610:USB連接器

612:連接器阻抗

635:VBUS電容器

652:開關

654:VBUS偵測電路

655:控制邏輯電路

657:第一PMOS電晶體

659:比較器

660:NMOS電晶體

661:內部電阻器

700:保護流程圖

705:程序步驟

710:程序步驟

715:程序步驟

720:程序步驟

725:程序步驟

730:程序步驟

735:程序步驟

740:程序步驟

745:程序步驟

750:程序步驟

D-:資料負端

D+:資料正端

GATE:信號

GND:接腳

IDET:偵測電流

POR:開機重設

R_CONN:連接器阻抗

R_CONN1:微型USB連接器阻抗

R_CONN2:USB連接器阻抗

R_CS:電流感測電阻器

t0:時間

t1:時間

t2:時間

t3:時間

t4:時間

VBUS:接腳

V_CS:壓降

VOK:指示信號

VOUT:電源供應器；直流輸出

VREF:參考電壓

VST:啟動臨限值

在圖式(其未必按比例繪製)中，相似元件符號可描述不同視角的相似組件。具有不同字母後綴的相似元件符號，可代表相似元件的不同例示。該些圖式大致上係以例示方式(而非以限制方式)圖解說明本文件所論述之各種實施例。

圖1大體上繪示例示性先前技術微型USB連接器。

圖2大體上繪示現有保護解決方案。

圖3至圖6大體上繪示例示性保護系統。

圖7大體上繪示例示性保護流程圖。

圖8至圖9大體上分別繪示可接受高及低USB連接器VBUS對GND阻抗之例示性波形。

除了其他方面，本發明人特別認識到一種經組態以在低阻抗情況期間保護電子裝置及電氣配接器之系統及方法。在特定實例中，該系統可包括耦接至電氣配接器或電子裝置之直流(DC)斷路器(例如，開關)，並且該方法可包括在偵測到異常低連接器阻抗時斷開或限制電流路徑。

例如通用序列匯流排(USB)纜線或連接器等電氣配接器可能會受損或髒污、或可能長出金屬鬚晶或金屬枝晶，造成在連接器接腳之間(例如，在電壓匯流排(VBUS)與接地連接(GND)或一或多個其他連接器接腳之間)異常低阻抗。

圖1大體上繪示例示性先前技術微型USB連接器105。在一實例中，接腳組態的接腳1至5(右至左)可包括：(1)VBUS；(2)資料負端(D-)；(3)資料正端(D+)；(4)ID；及(5)GND。在特定條件下，例如連接至旅行配接器時，低USB纜線、連接器、或接腳對接腳阻抗可能導致過多的功率損耗，這可能產生熱，造成熔化或起火。在本實例中，連接器阻抗(R_CONN)106繪示在接腳VBUS與GND之間。

表1闡釋針對微型USB連接器之VBUS與GND接腳之間所增加之電阻器、及微型USB連接器本身所測量的例示性熱成像攝影基溫度測試結果。熱成像攝影機具有360℃之最大可測量溫度。針對表1的第三及第四測試條件，增加之電阻器溫度達到最大可測量溫度，意味著這些測試條件的實際溫度將高於360℃。

圖2大體上繪示現有保護解決方案200，其包括USB纜線201、微型USB連接器205及標準A型(STD-A)USB連接器210、旅行配接器230、電源供應器231、交流電源232及電子裝置240，電子裝置240具有輸入電容241。保護解決方案200經組態以在USB連接器210與電源供應器231之間的返回路徑中，使用電流感測電阻器(R_CS)215來感測微型USB或USB連接器阻抗。在VBUS與GND之間的微型USB及USB連接器阻抗分別被繪示為微型USB連接器阻抗(R_CONN1)206及USB連接器阻抗(R_CONN2)211。若跨電流感測電阻器215之壓降(V_CS)超過特定臨限值，則USB纜線201、微型USB連接器205、或USB連接器210至少一者之阻抗視為異常低，並且PMOS開關225斷開而切斷VOUT與VBUS之間的電流路徑，以保護USB纜線201、微型USB連接器205、USB連接器210或電子裝置240。然而，對於此用以最小化功率消耗及效率損失的解決方案，電流感測電阻器215必須非常小，這會需要複雜且高度雜訊敏感的電流感測與控制邏輯220。

相比而言，除了其他方面，本案發明人已特別認識到一種無電阻器且高效率的感測系統及方法，其需要簡單、低成本的偵測電路，適用於各式各樣電子裝置保護，包括現在的智慧型手機及先前舊型手機USB連接器保護兩者、及其他連接器保護。在一實例中，無電阻器係指在系統返回路徑中(例如，在USB連接器與旅行配接器之間等)沒有電阻器。在其他實例中，無電阻器可意指電流感測或控制邏輯中沒有任何電阻器。

圖3大體上繪示例示性保護系統300，其包括USB纜線301、微型USB連接器305、USB連接器310、USB保護電路350、旅行配接器330、電源供應器331及相關聯之輸出電容器355、交流電源232、及電子裝置340及相關聯之輸入電容341。電子裝置340可包括行動裝置，例如智慧型手機。旅行配接器330經組態以從交流電源232接收交流電力，並且電源供應器331經組態以提供直流輸出(VOUT)。在特定實例中，可用一或多個其他充電器或電子裝置取代旅行配接器330。在其他實例中，本文中所述的USB保護電路可進一步相容於一或多種其他不同於本文所揭示類型之纜線或連接器。舉例來說，微型USB連接器305可包含一或多種其他類型之USB或其他標準連接器(例如，高畫質多媒體介面(HDMI)、DisplayPort、Thunderbolt、火線(Firewire)等)。

在一實例中，USB保護電路350可經組態以偵測微型USB連接器305或USB連接器310一或兩者之接腳對接腳阻抗(舉例來說，例如在微型USB連接器305或USB連接器310上VBUS對GND、VBUS對D+、或VBUS對D-之一或多者之間的接腳對接腳阻抗)，以及若偵測到異常低阻抗，則移除VOUT與VBUS之間的電流路徑。在圖3中，微型USB連接器305及USB連接器310之VBUS與GND之間的接腳對接腳阻抗(例如，寄生阻抗)的表示，分別繪示為微型USB(R_CONN1)306及USB連接器阻抗(R_CONN2)311。USB纜線301之VBUS與D+或VBUS與D-之間的阻抗可依類似方式表示。

USB保護電路350包括USB偵測電路351及開關352。USB偵測電路經組態以偵測跨USB連接器310或微型USB連接器305之一或多個接腳之阻抗、或跨USB纜線301之一或多個導體之阻抗，並控制開關352。開關352經組態以在電源供應器331之VOUT與USB連接器310之VBUS之間作用為DC斷路器，並且可包括經組態以作用為DC斷路器(例如，一或多個電晶體、繼電器等)之一或多個電子裝置。

與圖2所示之實例形成對比，USB保護電路350不需要額外電流感測電阻器(其會使偵測電路351成本增加且效率降低)。再者，由於USB保護電路350不會在其他情況下干擾電源供應器331與USB連接器310之間的連接，因此其相容於目前的智慧型手機(例如，能夠使用標準連接器發送/接送資料或命令等)及舊型手機(例如，僅能夠使用標準連接器充電等)、及使用USB、微型USB、或其他連接/充電標準之其他電子裝置。

圖4大體上繪示例示性保護系統400，其包括USB纜線401、微型USB連接器405、USB連接器410及USB保護電路450。在本實例中，USB連接器405及微型USB連接器410之接腳對接腳阻抗係表示為連接器阻抗(R_CONN)412。在一實例中，USB保護電路450包括開關452(例如，PMOS電晶體)及USB偵測電路451。USB偵測電路451包括偏壓與振盪器電路453、VBUS偵測電路454及控制邏輯電路455。USB偵測電路451可感測VBUS對GND阻 抗，並且使用GATE信號來控制開關452之阻抗狀態(例如，高阻抗狀態(OFF)、低阻抗狀態(ON))。

在一實例中，若VBUS偵測電路454偵測到VBUS對GND阻抗高於特定臨限值(指示正常連接)，則控制邏輯電路455可驅動GATE信號為低，將開關452(例如，PMOS開關)導通(ON)，以將USB纜線401連接至來自電源供應器(VOUT)之輸出電壓。若VBUS偵測電路454偵測到VBUS對GND阻抗低於特定臨限值(指示異常連接)，則控制邏輯電路455可驅動GATE信號為高，將開關452(例如，PMOS開關)斷開(OFF)，以切斷USB纜線與VOUT之連接。

再者，在特定實例中，USB偵測電路451可使用D+或D-接腳來偵測是否有連接智慧型手機或舊型手機。若電子裝置耦接至USB偵測電路451，則可偵測一次VBUS對GND阻抗，通常是在將電子裝置連接至USB連接器410之後立即偵測。若未連接電子裝置，則可週期性地偵測VBUS對GND阻抗，以在USB連接器410閒置時，防止灰塵、水、侵蝕、金屬鬚晶、金屬枝晶、或一或多種其他誘發之阻抗位降或短路。

圖5大體上繪示例示性保護系統500，其包括USB纜線501、微型USB連接器505、USB連接器510、VBUS電容器535、連接器阻抗(R_CONN)512、開關552、控制邏輯電路555及VBUS偵測電路554。

在一實例中，VBUS偵測電路554包括：第一PMOS電晶體556、第二PMOS電晶體557及電流源558，其等經組態以提供偵測電流(IDET)；比較器559；及NMOS電晶體560。NMOS電晶體560可經組態以將VBUS電容器535放電。在一實例中，在偵測之前，開關552(例如，PMOS開關)初始為斷開。在開機重設(POR)時期之後，NMOS電晶體560斷開，並且可使用第一PMOS電晶體556、第二PMOS電晶體557及電流源558來提供偵測電流IDET(例如，定電流)至VBUS。

在特定實例中，可由內部微調、或由外部電阻器設定而使偵測電流可程式化。若(例如)使用比較器559及基準電壓(VREF)偵測連接器阻抗512為可接受高阻抗，則VBUS上的電壓(例如，IDET*R_CONN)將在指定時期內高於VREF，指示微型USB連接器505及USB連接器510狀況良好，並且開關552被導通。若連接器阻抗512被偵測為異常低阻抗，則VBUS上之電壓將在指定時期內小於基準電壓，指示微型USB連接器505及USB連接器510有異，並且開關552保持斷開，從而保護USB纜線501及耦接至USB纜線501之任何電子裝置。在一實例中，可使用表1中的值導出異常低電阻值。在其他實例中，可使用其他值。

圖6大體上繪示例示性保護系統600，其包括USB纜線601、微型USB連接器605、USB連接器610、VBUS電容器635、連接器阻抗(R_CONN)612、開關652、控制邏輯電路655及VBUS偵測電路654。

在一實例中，VBUS偵測電路654包括第一PMOS電晶體657、內部電阻器661、比較器659及NMOS電晶體660。NMOS電晶體660可經組態以將VBUS電容器635放電。在一實例中，開關652(例如，PMOS開關)及第一PMOS電晶體657初始為斷開。在POR時期之後，NMOS電晶體660第一PMOS電晶體657被導通，並且內部電阻器661及連接器阻抗612形成電阻分壓器。若連接器阻抗612為可接受高阻抗，VBUS上通過電阻分壓器的電壓將在指定時期內高於基準電壓(VREF)，指示微型USB連接器505及USB連接器510狀況良好，並且開關652被導通。若連接器阻抗612為異常低阻抗，則VBUS上通過電阻分壓器的電壓將在指定時期內低於基準電壓，指示微型USB連接器605及USB連接器610有異，並且開關保持斷開。

圖7大體上繪示例示性保護流程圖700。於705，VOUT上升。於710，若VOUT大於臨限量(例如，VOUT,STARTUP)，則於720，起始POR計時器，並且可將VBUS電容器放電。於710，若VOUT小於臨限值，則於715，開關(例如，PMOS開關)被斷開或保持斷開。在一實例中，於720，可將VBUS電容器放電。於725，若POR計時器大於第一期間(例如，50ms)，則於730，停用VBUS放電，並且提供偵測電流(IDET)至VBUS。於725，若POR計時器小於第一期間，則於715，開關被斷開或保持斷開。於735，若VBUS上的電壓大於基準電壓VREF，則於740，開 關被閂鎖為導通並且處於正常操作狀態。於735，若VBUS上的電壓小於基準電壓，則於715，開關被斷開或保持斷開。

於745，若連接電子裝置(例如，智慧型手機等)，則於750，啟用POR重設，並且程序流程回到720。於745，若連接電子裝置，則程序流程回到740。

圖8大體上繪示可接受高USB連接器VBUS對GND阻抗的例示性波形。於t0，旅行配接器插入至交流(AC)源，且VOUT開始上升。於t1，VOUT接近起動臨限值(VST)，且指示信號VOK變為高。於t2，POR時期結束(例如，約50ms)。於t3，VBUS在指定時間內充電至基準電壓VREF，而GATE變為低且PMOS開關被導通。於t4，指定偵測時期結束。

圖9大體上繪示異常低USB連接器VBUS對GND阻抗的例示性波形。於t0，旅行配接器插入至AC源，並且VOUT開始上升。於t1，VOUT接近起動臨限值(VST)，並且指示信號VOK變為高。於t2，POR時期結束(例如，約50ms)。於t4，指定偵測時期結束，並且由於VBUS在這個時期期間未接近基準電壓VREF，因此GATE保持為高且PMOS開關保持斷開。

附加註記與實例

在實例1中，一種保護電路包括：開關，其經組態以在第一狀態中在電源與標準連接器之供應接腳之間提供電流路徑，且在一第二狀態中移除該電源與該標準連接器之該供應接腳之間的電流路 徑；以及偵測電路，其經組態以偵測跨該標準連接器之第一和第二接腳之間的寄生阻抗的電壓，並使用該偵測之電壓來控制該開關。

在實例2中，實例1之該偵測電路經選擇性地組態以將跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之電壓與基準做比較，並使用該比較來控制該開關。

在實例3中，實例1至2中任一或多項之該偵測電路經選擇性地組態以偵測跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之電壓，而不增加電流感測電阻至該標準連接器之接地接腳與該電源之間的返回路徑。

在實例4中，實例1至3中任一或多項之該開關選擇性地包括：第一端，其耦接至該電源；第二端，其耦接至該標準連接器之該供應接腳；以及控制端，其耦接至該偵測電路，其中該第一狀態包括該第一端與該第二端之間的低阻抗狀態，並且該第二狀態包括該第一端與該第二端之間的高阻抗狀態。

在實例5中，實例1至4中任一或多項之該開關選擇性地包括第一電晶體，其中實例1至4中任一或多項之該開關的該控制端選擇性地包括該第一電晶體之閘極，且其中實例1至4中任一或多項之該偵測電路選擇性地包括經組態以驅動該電晶體之該閘極的控制邏輯。

在實例6中，實例1至5中任一或多項之該電源選擇性地包括旅行配接器，該旅行配接器包括經組態以經由該開關提供電力至該標準連接器之供應器、及經組態以提供返回路徑之接地連接。

在實例7中，實例1至6中任一或多項之該標準連接器的該供應接腳選擇性地包括通用序列匯流排(USB)連接器之電壓匯流排(VBUS)接腳。

在實例8中，實例1至7中任一或多項之該第一接腳選擇性地包括該USB連接器之VBUS接腳、資料正端(D+)接腳、或資料負端(D-)接腳之一者，且該第二接腳包括該USB連接器之接地(GND)接腳。

在實例9中，實例1至8中任一或多項之該等第一及第二接腳選擇性地包括來自由該USB連接器之VBUS接腳、資料正端(D+)接腳、資料負端(D-)接腳、或接地(GND)接腳所組成之群組之兩個接腳。

在實例10中，實例1至9中任一或多項之該偵測電路選擇性地包括：第二電晶體，其具有第一端、第二端及控制端，該第二電晶體之該第一端耦接至該電源；以及電阻器，該電阻器具有耦接至該第二電晶體之該第二端的第一端、及耦接至該標準連接器之該供應接腳的第二端，該電阻器經組態以連同該標準連接器之該寄生阻抗形成分壓器，其中該偵測電路經組態以將該電阻器之該第二端上的電壓與基準做比較，並使用該比較來控制該開關。

在實例11中，實例1至10中任一或多項之該偵測電路選擇性地包括電流源，該電流源經組態以跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗提供電流，其中該偵測電路經組態以回 應於該提供之電流而偵測跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之該電壓，並使用該偵測之電壓來控制該開關。

在實例12中，實例1至11之任一或多項選擇性地包括在第一狀態中使用開關在電源與標準連接器之供應接腳之間提供電流路徑；在第二狀態中使用該開關移除該電源與該標準連接器之該供應接腳之間的電流路徑；使用偵測電路來偵測跨該標準連接器之第一和第二接腳之間的寄生阻抗的電壓；以及使用該偵測之電壓來控制該開關。

在實例13中，實例1至4之任一或多項選擇性地包括將跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之該電壓與基準做比較，其中該控制該開關包括使用該比較。

在實例14中，實例1至13中任一或多項之該偵測跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之電壓選擇性地包括：偵測跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之該電壓，而不增加電流感測電阻至該標準連接器之接地接腳與該電源之間的返回路徑。

在實例15中，實例1至14中任一或多項之該電源選擇性地包括旅行配接器，該旅行配接器包括供應器，該供應器經組態以經由該開關及接地連接提供電力至該標準連接器，該接地連接經組態以提供返回路徑。

在實例16中，實例1至15中任一或多項之該供應接腳選擇性地包括通用序列匯流排(USB)連接器之電壓匯流排(VBUS)接腳。

在實例17中，實例1至16中任一或多項之該偵測跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的寄生阻抗之該電壓選擇性地包括：偵測跨該USB連接器之VBUS接腳、資料正端(D+)接腳或資料負端(D-)接腳之一者與該USB連接器之接地(GND)接腳之間的寄生阻抗之電壓。

在實例18中，實例1至17中任一或多項之該偵測跨該標準連接器之寄生阻抗之電壓選擇性地包括：在該開關處於該第二狀態時，將電阻器與該標準連接器之該寄生阻抗之間的電壓分壓，其中該電阻器耦接於第二電晶體與該標準連接器之該供應接腳之間；以及將該標準連接器之該供應接腳的電壓與基準做比較，其中該控制該開關包括使用該比較。

在實例19中，實例1至17中任一或多項之該偵測跨該標準連接器之寄生阻抗之電壓選擇性地包括：使用電流源跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗提供電流；以及回應於該提供之電流而偵測跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之電壓。

在實例20中，實例1至19之任一或多項選擇性地包括：電源，其包括供應器及接地連接；標準連接器，其包括供應接腳及接地接腳；開關，其經組態以在第一狀態中在該電源之該供應器與 該標準連接器之該供應接腳之間提供電流路徑、及在第二狀態中移除該電源之該供應器與該標準連接器之該供應接腳之間的電流路徑；以及偵測電路，其經組態以偵測跨該標準連接器之第一和第二接腳之間的寄生阻抗的電壓，及使用該偵測之電壓來控制該開關。

在實例21中，實例1至20中任一或多項之該偵測電路經選擇性地組態以偵測跨該標準連接器之該等第一和第二接腳之間的該寄生阻抗之該電壓，而不增加電阻至該標準連接器之該接地接腳與該電源之該接地連接之間的返回路徑，實例1至20中任一或多項之該標準連接器之該供應接腳選擇性地包括通用序列匯流排(USB)連接器之電壓匯流排(VBUS)接腳，且實例1至20中任一或多項之該第一接腳選擇性地包括該USB連接器之VBUS接腳、資料正端(D+)接腳、或資料負端(D-)接腳之一者，並且該第二接腳包括該USB連接器之接地(GND)接腳。

在實例22中，一種系統或設備可包括實例1至21中任一或多項之任何部分或任何部分之組合或可選擇性地與之相結合，以包括用以執行實例1至21之功能中任一或多項的構件，或包括指令之機器可讀媒體，該等指令當由機器執行時，致使該機器執行實例1至21之功能之任一或多項。

以上實施方式包括對隨附圖式之參照，該等圖式形成實施方式之一部分。該等圖式藉由圖解說明的方式，顯示出可實行本發明的具體實施例。這些實施例在本文中亦稱為「實例」。此等實例可另外包括所示或所述以外的元件。然而，本發明人亦思忖僅提供所示或 所述元件的實例。再者，關於一特定實例(或其一或多項態樣)、或關於本文所示或所述其他實例(或其一或多項態樣)，本發明人亦思忖使用所示或所述元件任何組合或排列之實例(或其一或多項態樣)。

本文件中所參照的所有出版文件、專利、與專利文件之全文皆併入本文以供參照，如同個別併入以供參照之方式。在本文件與其他如此併入參照的文件之間發生不一致使用時，所併入參照文件的使用應被視為補充本文件之使用。對於無法調和的不一致，則依本文件之使用為準。

在本文件中，在專利文件中常見的「一」之用語是用以包括一個或多於一個的情況，並獨立於「至少一個」或「一或多個」的任何其他例子或使用。在本文件中，除非另有相反指示，否則「或」之用語係用來指非排他性的或，例如「A或B」包括「A但非B」、「B但非A」、以及「A以及B」。在後附的申請專利範圍中，「包括(including)」與「其中(in which)」之用語之用法各別為一般英語中「包含(comprising)」與「其中(wherein)」之用語的等效詞。另外，在以下申請專利範圍中，「包括」與「包含」之用語係為開放性用語，意即，一包括有請求項中用語所列以外之元件的系統、裝置、物品、或程序，仍應視為落入該請求項的範圍內。再者，在以下申請專利範圍中，「第一」、「第二」、「第三」等用語僅為標示之用，而非意欲對其對象加諸數字上之要求。

本文所述之方法實例可至少部分為機器或電腦可實施的。一些實例可包括一經編碼有指令之電腦可讀媒體或機器可讀媒 體，該等指令可操作用以組態一電子裝置以執行以上實例中所述的方法。此等方法的具體實施可包括程式碼，例如微程式碼、組合語言程式碼、一較高階語言程式碼、或類似者。此等程式碼可包括用於執行各種方法之電腦可讀指令。程式碼可形成電腦程式產品的部分。此外，(例如)在執行期間或其他時間期間，程式碼可具體地儲存於一或多個揮發性或非揮發性有形電腦可讀媒體上。這些有形電腦可讀媒體之實例可包括(但不限於)硬碟、可抽換式磁碟、可抽換式光碟(例如光碟與數位影音光碟)、磁式卡匣、記憶體卡或記憶體條、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、與類似物。

上列敘述係意欲為說明性而非限制性。舉例來說，上述實例(或其一或多項態樣)可彼此組合而使用。其他實施例可例如由所屬技術中具有通常知識者檢閱上列敘述而使用。摘要之提供係為符合37 C.F.R.§1.72(b)之規定，以使讀者可快速的確認本技術揭露的性質。須被理解的是，本文件並不用於闡釋或限定申請專利範圍的範疇或意義。再者，在上述實施方式中，可能群組化各種特徵以簡化本揭露。這不應被闡釋為意欲使一未主張之揭露特徵對任何請求項來說是必要的。應該說，發明標的可少於所揭露之一具體實施例中的所有特徵而存在。因此，以下申請專利範圍從而係併入於【實施方式】中，其中各請求項本身為一單獨的實施例，並且此等實施例經思忖可用各種組合或排列彼此相結合。本發明之範疇應參照所附申請專利範圍以及符合申請專利範圍之同等項之完整範圍來判定。

1:接腳

2:接腳

3:接腳

4:接腳

5:接腳

300:保護系統

301:USB纜線

305:微型USB連接器

306:微型USB連接器阻抗

310:USB連接器

311:USB連接器阻抗

330:旅行配接器

331:電源供應器

332:交流電源

335:輸入電容器

340:電子裝置

350:USB保護電路

351:USB偵測電路

352:開關

355:輸出電容器

GND:接腳

R_CONN1:微型USB連接器阻抗

R_CONN2:USB連接器阻抗

VBUS:接腳

VOUT:電源供應器；直流輸出

Claims (12)

1. 一種標準連接器配接器保護電路，其包含：一第一開關，其經組態以在一第一狀態中在一電源與一標準連接器之一供應接腳之間提供一電流路徑，以及在一第二狀態中移除該電源與該標準連接器之該供應接腳之間的該電流路徑；以及一偵測電路，其經組態以基於該標準連接器之第一和第二接腳之間的一壓降(voltage drop)以偵測一寄生阻抗，並使用該偵測之壓降來控制該第一開關，該偵測電路包括與該第一開關並聯(in parallel with)之一第二開關。
2. 如請求項1之保護電路，其中該偵測電路經組態以偵測該標準連接器之該第一和該第二接腳之間的該壓降，而不增加一電流感測電阻至該標準連接器之一接地接腳與該電源之間之一返回路徑，以及將跨該標準連接器之該第一和該第二接腳之間的該寄生阻抗之電壓與一基準(reference)做比較，並且使用該比較來控制該第一開關。
3. 如請求項1之保護電路，其中該第一開關包括第一電晶體，該第一電晶體包括：一第一端，其耦接至該電源；一第二端，其耦接至該標準連接器之該供應接腳；以及一控制端，其耦接至該偵測電路，該控制端包括一閘極，其中該第一狀態包括該第一端與該第二端之間之一低阻抗狀態，並且該第二狀態包括該第一端與該第二端之間之一高阻抗狀態，且其中該偵測電路包括經組態以驅動該電晶體之該閘極的控制邏輯。
4. 如請求項1之保護電路，其中該電源包括一旅行配接器，該旅行配接器包括經組態以經由該第一開關提供電力至該標準連接器之一供應 器以及經組態以提供一返回路徑之一接地連接。
5. 如請求項1之保護電路，其中該標準連接器之該供應接腳包括一通用序列匯流排(USB)連接器之一電壓匯流排(VBUS)接腳，且其中該第一接腳包括該USB連接器之一VBUS接腳、一資料正端(D+)接腳或一資料負端(D-)接腳之一者，並且該第二接腳包括該USB連接器之一接地(GND)接腳。
6. 如請求項1至5中任一項之保護電路，其中該第二開關具有一第一端、一第二端及一控制端，該第二開關之該第一端耦接至該電源；及該偵測電路包括：一電阻器，其具有耦接至該第二開關之該第二端的第一端、及耦接至該標準連接器之該供應接腳的一第二端，該電阻器經組態以連同該標準連接器之該寄生阻抗形成一分壓器，該偵測電路經組態以將該電阻器之該第二端上的該電壓與一基準做比較，並使用該比較來控制該第一開關。
7. 如請求項1至5中任一項之保護電路，其中該偵測電路包括：一電流源，其經組態以在該標準連接器之該第一和該第二接腳之間提供一電流，該偵測電路經組態以回應於該提供之電流而偵測該標準連接器之該第一和該第二接腳之間之電壓，並使用該偵測之壓降來控制該第一開關。
8. 一種標準連接器配接器保護方法，其包含：在一第一狀態中，使用一第一開關在一電源與一標準連接器之一供應接腳之間提供一電流路徑；在一第二狀態中，使用該第一開關移除該電源與該標準連接器之該供應接腳之間的該電流路徑； 使用一偵測電路來基於該標準連接器之第一和第二接腳之間的一壓降以偵測一寄生阻抗，該偵測電路包括與該第一開關並聯之一第二開關；以及使用該偵測之壓降來控制該第一開關。
9. 如請求項8之保護方法，其包括：將該標準連接器之該第一和該第二接腳之間之該壓降與一基準做比較，該控制該第一開關包括使用該比較，且該偵測該標準連接器之該第一和該第二接腳之間之一壓降包括不增加一電流感測電阻至該標準連接器之一接地接腳與該電源之間的一返回路徑以偵測該壓降。
10. 如請求項8之保護方法，其中該供應接腳包括一通用序列匯流排(USB)連接器之一電壓匯流排(VBUS)接腳，且其中該偵測該標準連接器之該第一和該第二接腳之間之電壓包括偵測跨該USB連接器之一VBUS接腳、一資料正端(D+)接腳或一資料負端(D-)接腳之一者與該USB連接器之接地(GND)接腳之間之一壓降。
11. 如請求項8至10中任一項之保護方法，其中該偵測該標準連接器之一壓降包括：在該第一開關處於該第二狀態時，將一電阻器與該標準連接器之該寄生阻抗之間的一電壓分壓，其中該電阻器耦接於該第二開關與該標準連接器之該供應接腳之間；以及將該標準連接器之該供應接腳處的電壓與一基準做比較，該控制該第一開關包括使用該比較。
12. 如請求項8至10中任一項之保護方法，其中該偵測該標準連接器之一壓降包括： 使用一電流源來跨該標準連接器之該第一和該第二接腳之間的該寄生阻抗提供一電流；以及回應於該提供之電流而偵測跨該標準連接器之該第一和該第二接腳之間的該寄生阻抗之一電壓。

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